KR100351463B1 - 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 - Google Patents

고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방전실패를 방지할 수 있는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 서브필드 각각이, 고주파 방전이 발생될 방전셀을 선택하기 위한 어드레스방전을 일으키는 단계와; 셀프-이레이징 펄스를 인가하여 어드레스방전이 발생된 방전셀들에서 프라이밍 방전을 일으켜 고주파 방전에 이용될 하전입자들을 생성하는 단계와; 하전입자들과 고주파신호를 이용하여 고주파방전을 발생시키는 단계와; 원하는 시점에서 시간경과에 따라 증가하는 전압레벨을 가지는 소거전압 펄스를 인가하여 고주파 방전을 소거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 셀프-이레이징 펄스를 인가하여 고주파방전에 필요한 충분한 하전입자들을 공급할 수 있음과 아울러 소거펄스를 계단형태 또는 양의 기울기를 가지는 선형형태로 인가하여 고주파방전을 확실하게 소거시킬 수 있게 된다.

Description

고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법{Method Of Driving High Frequency Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 방전실패를 방지할 수 있는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것이다.
최근 들어, 대형 평판 표시장치의 필요에 따라 대면적의 평판 디스플레이로서 패널 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, PDP라 한다)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PDP는 통상 가스방전 현상을 이용하는 것으로 가스방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 발광시킴으로써 발생하는 가시광을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 통상 매트릭스 형태의 색화소에 대응되는 방전셀들을 구성으로 한다. 방전셀들 각각은 어드레스방전에 의해 선택된 후 계속적인 유지방전에 의해 발생된 진공 자외선이 형광체를 발광시킴으로써 가시광을 방출하게 된다. 이 경우 PDP는 유지방전기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 단계적인 밝기(Gray Scale)를 표시하게 된다. 유지방전 횟수는 PDP의 발광휘도 및 발광효율을 결정하는 중요한 요소가 되고 있다. 그런데, 기존의 저주파 교류(AC) 전압을 이용하여 유지방전을 발생시키는 경우 유지 방전은 인가되는 전압펄스마다 짧은 순간에 1번씩만 발생하고 그 외의 대부분 시간은 벽전하 형성 및 다음 방전을 위한 준비단계로 소비됨으로써 PDP의 발광휘도 및 발광효율은 낮을 수밖에 없었다.
이러한 PDP의 낮은 발광휘도 및 발광효율 문제를 해결하고자 최근에는 고주파전압을 유지전압으로 인가하는 방법이 도입되었다. 보통 수 MHz 내지 수백 MHz 대의 고주파전압을 인가하게 되는 경우 방전셀의 내부에 진동전계가 발생하여 전자가 진동운동을 하면서 방전가스를 연속적으로 이온화시키고 여기시킴으로써 거의 대부분의 방전시간동안 전자의 소멸없이 연속적인 방전, 즉 고주파방전이 발생하게 된다. 이러한 고주파 방전은 글로우 방전에서 전극간의 거리가 긴 경우 방전효율이 매우 높은 양광주(Positive Column)와 같은 물리적인 효과를 갖게 된다. 이에 따라, 고주파 방전을 이용하는 경우 PDP의 방전효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1을 참조하면, 통상의 고주파 PDP에 구성되는 방전셀에 대한 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 PDP 방전셀은 상부기판(10)에 배치된 고주파전극(12)과, 하부기판(14)에 배치된 어드레스전극(16) 및 주사전극(20)을 구비한다. 상부기판(10)과 하부기판(14)이 이격되어 평행하게 배치되고, 하부기판(14) 상에는 세로방향의 어드레스전극(16)과 가로방향의 주사전극(20)이 형성된다. 어드레스전극(16)과 주사전극(20) 사이에는 유전층(48)이 형성된다. 상부기판(10)에는 주사전극(20)과 같은 방향으로 고주파전압이 인가되는 고주파전극(12)이 형성된다. 상부기판(10)과 하부기판(14) 사이에는 이웃한 방전셀간의 광학적 간섭을 배제하기 위한 격벽(24)이 사방이 막힌 구조로 형성된다. 격벽(24)이 표면에는 적색이나 녹색 또는 청색의 가시광을 발생하기 위한 형광체(26)가 도포된다. 그리고, 내부의 방전공간에는 방전가스가 충진된다. 이러한 방전셀에서는 주사전극(20)에 주사전압이 공급됨과 아울러 어드레스전극(16)에 데이터전압이 공급되는 경우 그 전압차에 의해 어드레스방전을 함으로써 하전입자들이 생성된다. 이어서, 고주파전극(12)에 공급되는 고주파전압에 의해 상기 하전입자들이 진동운동을 하면서 방전가스를 연속적으로 이온화 및 여기시키게 되고, 여기된 가스 원자 및 분자가 기저상태로 천이하면서 진공자외선을 방출하여 형광체를 발광시킴으로써 가시광이 방출된다.
도 2은 도 1에 도시된 방전셀을 구성으로 하는 PDP의 전체적인 전극배치 구조를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 PDP는 각 칼럼라인(Column Line)에 대응하여 배치된 어드레스 전극라인들(X1∼Xm)과, 각 로오라인(Row Line)에 대응하여 나란하게 배치된 주사 전극라인들(Y1∼Yn) 및 고주파 전극라인들(RF)을 구비한다. 이러한, 어드레스 전극라인들(X1∼Xm)과 주사전극라인들(Y1∼Yn) 및 고주파 전극라인들(RF)의 교차지점마다 방전셀(28)이 마련되게 된다.
도 3는 도 2에 도시된 PDP를 ADS(Address and display Separation) 방법으로 구동하는 경우 임의의 서브필드동안 각 전극라인들에 공급되는 전압파형도를 나타낸 것이다. 도 3에서 주사 전극라인들(Y1∼Yn) 각각에는 라인순차적으로 주사신호(SP)가 공급됨과 아울러 이 주사펄스(SP)에 동기되어 어드레스 전극라인들(X1∼Xm)에는 데이터신호(DP)가 공급됨으로써 어드레스방전이 발생하게된다. 이러한 어드레스기간에 이어 주사 전극라인들(Y1∼Yn) 각각에는 라인순차적으로 프라이밍펄스(PP)를 공급하여 어드레스 방전이 발생된 방전셀들에 고주파방전에 이용될 하전입자들을 생성하기 위한 프라이밍 방전이 발생되게 한다. 이 프라이밍 방전에 의해 발생된 하전입자들은 고주파 전극라인들(RF)에 공통적으로 공급되는 고주파신호와 주사 전극라인들(Y1∼Yn)에 공급되는 고주파신호 센터전압(Vc)에 의해 고주파방전을 함으로써 원하는 밝기의 가시광이 방출되게 한다. 이러한 고주파방전기간에 이어 주사 전극라인들(Y1∼Yn) 각각에는 라인순차적으로 소거펄스(EP)를 인가하여 상기 고주파방전에 이용되는 하전입자들을 끌어당겨 소멸되게 함으로써 고주파방전이 소거되게 한다.
이러한 구동파형에서 고주파방전에 이용되어질 하전입자들을 생성하기 위한 프라이밍 펄스(PP)는 고주파방전이 용이하게 발생할 수 있도록 충분한 하전입자들을 생성해야만 한다. 그런데, 프라이밍 펄스(PP)의 폭이 길어지게 되면 하전입자가 벽전하로 쌓이게 되어 오히려 방전이 소거되는 문제점이 있다. 상세히 하면, 도 4에 도시된 바와 같은 프라이밍 펄스(PP)에 있어서, t1 기간(약 0.3∼0.7㎲)에서는 프라이밍 방전이 개시되어 하전입자들이 발생하는 반면에 t2 기간에서는 그 하전입자들이 벽전하로 쌓이면서 방전전압을 감소시키므로 방전이 소거되게 된다. 이와는 달리, 프라이밍 펄스(PP)의 폭이 1㎲이하로 짧은 경우 방전 딜레이가 불안정하게 되어 방전 실패가 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한, 고주파 방전 소거시에는 고주파 방전이 유지될 수 없을 정도로 공간의 하전입자를 소거펄스(EP)에 의해 제거해야만 한다. 그런데, 도 5에 도시된 바와같은 소거펄스(EP)에 있어서, t1기간에서는 하전입자들이 소거전압(V1)에 의해 소멸되지만 시간이 경과함에 따라 공간전하가 벽전하로 쌓이게 된다. 이러한 벽전하에 의한 전압(Vw)이 상기 소거전압(V1)과 같아지는 t2기간에서는 소거전압(V1)이 벽전하 전압(Vw)에 의해 상쇄되게 된다. 이에 따라, 소거펄스(PP)의 폭을 아무리 증가하더라도 더이상의 방전소거는 이루어지지 않게 되므로 방전소거가 실패되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 프라이밍 방전 및 방전소거의 실패를 방지할 수 있는 고주파 PDP 구동방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 고주파 플라즈마 디스플레이 패널에 구성되는 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 도 2에 도시된 방전셀을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전체적인 전극 배치도.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동파형도.
도 4는 도 3에 도시된 프라이밍 펄스의 동작구간을 구체적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 3에 도시된 소거펄스의 동작구간을 구체적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 적용되는 구동파형도.
도 7은 도 6에 도시된 프라이밍 펄스의 동작구간을 구체적으로 나타낸 도면.
도 8a 및 도 8b는 도 6에 도시된 소거펄스의 파형의 실시형태를 구체적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 상부기판 12 : 고주파전극
14 : 하부기판 16 : 데이터전극
18 : 유전층 20 : 주사전극
24 : 격벽 26 : 형광체
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고주파 PDP 구동방법은 서브필드 각각이, 고주파 방전이 발생될 방전셀을 선택하기 위한 어드레스방전을 일으키는 단계와; 셀프-이레이징 펄스를 인가하여 어드레스방전이 발생된 방전셀들에서 프라이밍 방전을 일으켜 고주파 방전에 이용될 하전입자들을 생성하는 단계와; 하전입자들과 고주파신호를 이용하여 고주파방전을 발생시키는 단계와; 원하는 시점에서 시간경과에 따라 증가하는 전압레벨을 가지는 소거전압 펄스를 인가하여 고주파 방전을 소거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 6 내지 도 8b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 PDP 구동방법을 설명하기 위한 구동파형을 나타내는 것으로, PDP를 ADS 방법으로 구동하는 경우 임의의 서브필드동안 각 전극라인들에 공급되는 전압파형을 도시한다. 도 6에서 주사 전극라인들(Y1∼Yn) 각각에는 라인순차적으로 주사신호(SP)가 공급됨과 아울러 이 주사펄스(SP)에 동기되어 어드레스 전극라인들(X1∼Xm)에는 데이터신호(DP)가 공급됨으로써 어드레스방전이 발생하게 된다. 이러한 어드레스기간에 이어 주사 전극라인들(Y1∼Yn)에 동시에 프라이밍 펄스, 즉 셀프-이레이징펄스(Self-erasing Pulse ;SEP)를 공급하여 어드레스 방전이 발생된 방전셀들에 고주파방전에 이용될 하전입자들을 생성하기 위한 프라이밍 방전이 발생되게 한다. 이 경우, 셀프-이레이징 펄스(SEP)는 도 7에 도시된 바와 같이 벽전하에 의해 셀프-이레이징 방전이 발생될 수 있게끔 종래의 프라이밍펄스(PP)에 비하여 상대적으로 긴 펄스 폭을 가지게 된다. 이러한 셀프-이레이징 펄스(SEP)에 있어서, 상승에지에서 방전이 개시되어 하전입자들이 생성되고 시간이 경과함에 따라 하전입자들은 계속 벽전하로 쌓이게 된다. 이어서, 상기 셀프-이레이징 펄스(SEP)의 하강에지에서 상기 벽전하에 의한 셀프-이레이징 방전이 발생하게 되는데 이 경우 하강시간이 매우 짧기 때문에 벽전하는 거의 없고 대부분의 공간에 하전입자들이 생성되게 된다. 이 프라이밍 기간에 의해 발생된 하전입자들은 고주파 전극라인들(RF)에 공통적으로 공급되는 고주파신호와 주사 전극라인들(Y1∼Yn)에 공급되는 고주파신호 센터전압(Vc)에 의해 고주파방전을 함으로써 원하는 밝기의 가시광이 방출되게 한다. 이러한 고주파방전기간에 이어 주사 전극라인들(Y1∼Yn)에 동시에 소거펄스(EP)를 인가하여 상기 고주파방전에 이용되는 하전입자들을 끌어당겨 소멸되게 함으로써 고주파방전이 소거되게 한다. 이 경우, 소거펄스(EP)는 도 8a에 도시된 바와 같이 계단 형태로 인가하거나, 도 8b에 도시된 바와 같이 양의 기울기를 가지는 선형 전압 형태로 인가하게 된다. 도 8a에 도시된 바와 같이 소거펄스(EP)를 계단형태로 인가하는 경우 t1 구간에서는 제1 전압(V1)을 인가하고 t2구간에서는 상대적으로 높은 제2 전압(V2)을 인가함으로써 벽전하에 의해 감소되는 전압을 보상하고 처음에 너무 큰 전압을 인가할 때 발생하는 오방전을 방지할 수 있게 된다. 도 8b에 도시된 바와 같이 소거펄스(EP)를 양의 기울기를 가지는 선형 전압 형태로 인가하는 경우 역시 벽전하에 의해 감소되는 전압을 보상함과 아울러 처음에 너무 큰 전압을 인가할 때 발생하는 오방전을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 PDP 구동방법에 의하면 프라이밍 펄스로 상대적으로 긴 펄스폭을 가지는 셀프-이레이징 펄스를 인가하여 충분한 하전입자를 공급할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 고주파 PDP 구동방법에 의하면 소거펄스를 계단형태 또는 양의 기울기를 가지는 선형형태로 인가하여 고주파방전을 확실하게 소거시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 고주파 방전을 이용하고 한 프레임을 다수개의 서브필드로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서, 상기 서브필드 각각은
    상기 고주파 방전이 발생될 방전셀을 선택하기 위한 어드레스방전을 일으키는 단계와;
    셀프-이레이징 펄스를 인가하여 상기 어드레스방전이 발생된 방전셀들에서 프라이밍 방전을 일으켜 상기 고주파 방전에 이용될 하전입자들을 생성하는 단계와;
    상기 하전입자들과 고주파신호를 이용하여 상기 고주파방전을 발생시키는 단계와;
    원하는 시점에서 시간경과에 따라 증가하는 전압레벨을 가지는 소거전압 펄스를 인가하여 상기 고주파 방전을 소거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소거전압펄스는 계단형태 또는 선형적으로 증가하는 형태로 공급되는 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널 구동방법
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프라이밍 방전 단계는
    상기 셀프-이레이징 펄스의 상승에지에서 제1 프라이밍 방전이 발생되어 생성된 하전입자들이 시간경과에 따라 벽전하로 축적되고, 그 벽전하에 의해 상기 셀프-이레이징 펄스의 하강에지에서 제2 프라이밍 방전이 발생되어 상기 하전입자를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 고주파 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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